新型轻量化金属复合泡沫材料 竟能漂浮在水上

凤凰科技报北京时间5月15日，据《科学日报》报道，最近研究人员展示了一种新型金属基复合材料，这种材料非常轻，可以漂浮在水面上。这种轻质材料制成的复合材料即使结构受损也不会在水中下沉。这种新材料还具有提高汽车燃油经济性的潜力，因为它结合了轻质和耐热性。

这种材料可以漂浮在水上

虽然复合泡沫已经存在多年，但这是开发的第一种轻质金属基复合泡沫。这项工作是由来自深泉理工学院（DST）和纽约大学理工学院的一组研究人员完成的。

添加碳化硅空心颗粒增强了这种镁合金基复合材料。其密度仅为0.92 g/cm3，而水的密度为1 g/cm3。它不仅密度比水低，而且强度足以承受海洋环境中的恶劣条件。

近年来，科学家一直在努力开发轻质聚合物基复合材料，以取代汽车和船舶中使用的较重的金属基部件。开发新型复合材料的技术已经接近成熟，或者在未来三年内可以进入原型测试阶段。研究人员解释说，这种新型复合泡沫的轻质和高浮力可以使许多两栖车辆受益，例如超重型起重两栖连接器（UHAC）。

“这种轻质金属基复合材料的最新发展可能会使材料中使用的钟摆偏向于金属材料，”研究合著者、纽约大学技术学院机械和航空工程教授Nikhil Gupta预测。“对于发动机和排气部件中的这些复合材料，金属耐高温的能力将是一个巨大的优势。”由

DST和NYU开发的复合泡沫具有轻质泡沫，但同时具有足够的强度。这种泡沫的秘密是从镁合金基体开始，加入DST开发的实心轻质碳化硅空心球，形成泡沫。单个球体的外壳在破裂前可以承受25000磅/平方英寸的压力，这大约是消防水带能够承受的最大压力的100倍。空心颗粒还可以为这些泡沫塑料提供冲击保护，因为在断裂过程中，每个外壳都充当能量吸收器。通过向金属基体添加更多或更少的壳以满足特定应用的需要，该复合材料可以自定义密度和其他特性。这一概念也适用于其他不可燃镁合金。（颜燕刘星编）